Аннотация

Введение. Мальтодекстрины являются распространенной пищевой добавкой, состоящих из D-глюкозных единиц, соединенных (1–4) глюкозидной связью. Целью исследования является улучшение существующей технологии получения мальтодектсринов на основе картофельного и кукурузного крахмала.
Объекты и методы исследования. В данной работе мальтодекстрины получали путем ферментативного и кислотного неполного гидролиза картофельного и кукурузного крахмала. При ферментном гидролизе использовались препараты Амилолюкс АТС и Глюколюкс А, при кислотном – серная кислота. Готовый продукт получали с помощью распылительного высушивания. Органолептические свойства готового продукта определялись стандартными методами. Для установления углеводородного состава использовали метод высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для определения восстанавливающей способности сахаров использовался метод декстрозного эквивалента.
Результаты и их обсуждение. В ходе исследования улучшена технология проведения ферментного расщепления крахмала. Выбран ферментный препарат Амилолюкс АТС и его концентрация – 0,5 мл/50 см3. Амилолитическая активность препарата составила 2330,50 ед/мл, температура гидролиза – 65 ± 2 °С, водородный показатель реакции – рН 6,5. Также подобраны оптимальные параметры для высушивания гидролизатов крахмала. Выбран метод распылительного высушивания (температура сушки и потока воздуха составила 100 °С, скорость подачи раствора равна 12 мл/мин). Для готового продукта установлен декстрозый эквивалент (12–13 %) и количественное содержание сахаров в полученных образцах. Для мальтодекстринов, полученных из картофельного крахмала, содержание мальтозы и глюкозы составило соответственно 16,73 ± 0,25 % и 12,48 ± 0,050 %, из кукурузного – 40,22 ± 0,30 % и 52,93 ± 0,040 %.
Выводы. Улучшенная в данной работе технология позволяет получить мальтодекстрины, применимые в молочной промышленности.

Ключевые слова

Декстрины, крахмал, гидролиз, высушивание, хроматография

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Carocho, M. Sweeteners as food additives in the XXI century: A review of what is known, and what is to come / M. Carocho, P. Morales, I. C. F. R. Ferreira // Food and Chemical Toxicology. – 2017. – Vol. 107. – P. 302–317. https://doi.org/10.1016/j.fct.2017.06.046.
2. Resistant maltodextrin as a shell material for encapsulation of naringin: Production and physicochemical characterization / D. A. Pai, V. R. Vangala, J. W. Ng [et al.] // Journal of Food Engineering. – 2015. – Vol. 161. – P. 68–74. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2015.03.037.
3. Pycia, K. Maltodextrins produced from chemically modified starches as agents affecting stability and rheological properties of albumin foam / K. Pycia, D. Gałkowska, L. Juszczak // LWT – Food Science and Technology. – 2017. – Vol. 80. – P. 394–400. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.03.002.
4. Effect of adding potato maltodextrins on baking properties of triticale flour and quality of bread / K. Pycia, G. Jaworska, J. Telega [et al.] // LWT – Food Science and Technology. – 2018. – Vol. 96 – P. 199–204. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.05.039.
5. Complex enzyme hydrolysis releases antioxidative phenolics from rice bran / L. Liu, W. Wen, R. Zhang [et al.] // Food Chemistry. – 2017. – Vol. 214. – P. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.07.038.
6. Maidannyk, V. A. Structural strength analysis of amorphous trehalose-maltodextrin systems / V. A. Maidannyk, B. Nurhadi, Y. H. Roos // Food Research International. – 2017. – Vol. 96. – P. 121–131. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.03.029.
7. Просеков, А. Ю. Исследование параметров гидролиза молочно-белкового концентрата для капсулирования продуктов питания / А. Ю. Просеков, С. А. Равнюшкин, М. Г. Курбанова // Техника и технология пищевых производств. – 2009. – Т. 13, № 2. – С. 69–73.
8. Continuous production of pure maltodextrin from cyclodextrin using immobilized Pyrococcus furiosus thermostable amylase / N. P. Cuong, W.-H. Lee, I.-N. Oh [et al.] // Process Biochemistry. – 2016. – Vol. 51, № 2. – P. 282–287. https://doi.org/10.1016/j.procbio.2015.11.022.
9. Lam, M. K. Utilizing lipid-extracted microalgae biomass residues for maltodextrin production / M. K. Lam, I. S. Tan, K. T. Lee // Chemical Engineering Journal. – 2014. – Vol. 2351. – P. 224–230. https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.023.
10. Ананских, В. В. О возможности получения мальтодекстринов из кукурузной муки / В. В. Ананских, Л. Д. Шлеина // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2017. – № 11. – С. 9–13.
11. Effect of spray and freeze drying on physico-chemical, functional, moisture sorption and morphological characteristics of camel milk powder / G. K. Deshwal, A. K. Singh, D. Kumar [et al.] // LWT – Food Science and Technology. – 2020. – Vol. 134. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.110117.
12. Liquefaction concentration impacts the fine structure of maltodextrin / H. Kong, Y. Zou, Z. Gu [et al.] // Industrial Crops and Products. – 2018. – Vol. 123. – P. 687–697. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.07.042.
13. Effects of maltodextrin and pulp on the water sorption, glass transition, and caking properties of freeze-dried mango powder / S. Fongin, A. E. A. Granados, N. Harnkarnsujarit [et al.] // Journal of Food Engineering. – 2019. – Vol. 247. – P. 95–103. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2018.11.027.
14. Hallagan, J. B. The GRAS provision – The FEMA GRAS program and the safety and regulation of flavors in the United States / J. B. Hallagan, R. L. Hall, J. Drake // Food and Chemical Toxicology. – 2020. – Vol. 138. https://doi.org/10.1016/j.fct.2020.111236.
15. Karbasi, M. Surface decoration of whey protein microgels through the Maillard conjugation with maltodextrin / M. Karbasi, G. Askari, A. Madadlou // Food Hydrocolloids. – 2019. – Vol. 91. – P. 190–197. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.01.003.
16. Churio, O. Development and characterization of maltodextrin microparticles to encapsulate heme and non-heme iron / O. Churio, C. Valenzuela // LWT – Food Science and Technology. – 2018. – Vol. 96. – P. 568–575. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.05.072.
17. Karaca, A. C. Microcapsule production employing chickpea or lentil protein isolates and maltodextrin: Physicochemical properties and oxidative protection of encapsulated flaxseed oil / A. C. Karaca, M. Nickerson, N. H. Low // Food Chemistry. – 2013. – Vol. 139, № 1–4. – P. 448–457. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.01.040.
18. Functionalization of yogurts with Agaricus bisporus extracts encapsulated in spray-dried maltodextrin crosslinked with citric acid / C. R. L. Francisco, S. A. Heleno, I. P. M. Fernandes [et al.] // Food Chemistry. – 2018. – Vol. 245. – P. 845–853. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.11.098.
19. Разработка комплексных кисломолочных напитков для спортивного питания. Часть 1. / Л. А. Забодалова, Е. П. Сучкова, Д. А. Петров [и др.] // Вестник международной академии холода. – 2019. – № 2. – С. 55–61. https://doi.org/10.17586/1606-4313-2019-18-2-55-61.
20. Мальтодекстрин в технологии производства концентрированного молокосодержащего продукта / Л. В. Голубева, О. И. Долматова, Г. М. Смольский [и др.] // Пищевая промышленность. – 2015. – № 3. – С. 14–16.
21. Effect of lactose-to-maltodextrin ratio on emulsion stability and physicochemical properties of spray-dried infant milk formula powders / A. K. M. Masum, J. Chandrapala, B. Adhikari [et al.] // Journal of Food Engineering. – 2019. – Vol. 254. – P. 34–41. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.02.023.
22. Effect of storage conditions on the physicochemical properties of infant milk formula powders containing different lactose-to-maltodextrin ratios / A. K. M. Masum, J. Chandrapala, T. Huppertz [et al.] // Food Chemistry. – 2020. – Vol. 319. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.126591.
23. Novoselova, M. V. Technological options for the production of lactoferrin / M V. Novoselova, A. Yu. Prosekov // Foods and Raw Materials. – 2016. – Vol. 4, № 1. – P. 90–101. https://doi.org/10.21179/2308-4057-2016-1-90-101.
24. Лукин, Д. Н. К вопросу импортозамещения продуктов глубокой переработки зерна и картофеля / Д. Н. Лукин, Н. Р. Андреев // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. – 2014. – Т. 62, № 4. – С. 291–294.
25. Erbay, Z. Effects of using whey and maltodextrin in white cheese powder production on free fatty acid content, nonenzymatic browning and oxidation degree during storage / Z. Erbay, N. Koca // International Dairy Journal. – 2019. – Vol. 96. – P. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2019.04.002.
26. Electrospinning of whey and soy protein mixed with maltodextrin – Influence of protein type and ratio on the production and morphology of fibers / I. Kutzli, M. Gibis, S. K. Baier [et al.] // Food Hydrocolloids. – 2019. – Vol. 93. – P. 206–214. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.02.028.
27. Prosekov, A. Yu. Theory and practice of prion protein analysis in food products / A. Yu. Prosekov // Foods and Raw Materials. – 2014. – Vol. 2, № 2. – Р. 106–120. https://doi.org/10.12737/5467.
28. Папахин, А. А. Исследование процесса ферментативного гидролиза нативного кукурузного крахмала в гетерогенной среде / А. А. Папахин, Н. Д. Лукин, З. М. Бородина // Международная научно-практическая конференция «Биотехнология и качество жизни». – Москва, 2014. – С. 386–387.
29. Kyriakoudi, A. Properties of encapsulated saffron extracts in maltodextrin using the Büchi B-90 nano spray-dryer / A. Kyriakoudi, M. Z. Tsimidou // Food Chemistry. – 2018. – Vol. 266. – P. 458–465. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.06.038.
30. Кочетов, О. С. Исследование процессов распылительной сушилки / О. С. Кочетов // Научно-технический прогресс как фактор развития современной цивилизации : сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции. – Магнитогорск, 2017. – С. 135–137.
31. A new sensory sweetness definition and sweetness conversion method of five natural sugars, based on the Weber-Fechner Law / Y. Mao, S. Tian, Y. Qin [et al.] // Food Chemistry. – 2019. – Vol. 281. – P. 78–84. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.12.049.
32. Maltodextrin promotes calcium caseinate fibre formation through air inclusion / Z. Wang, B. L. Dekkers, R. Boom [et al.] // Food Hydrocolloids. – 2019. – Vol. 95. – P. 143–151. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2019.04.028.